普通CA6140车床的经济型数控改造
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目录
1.绪论 1
2.设计要求 3
2.1总体方案设计要求 3
2.2设计参数 4
2.3.其它要求 6
3. 车床改造的结构特点 7
3.1.滚珠丝杆 7
3.2导轨副 7
3.3安装电动卡盘 7
3.4脉冲发生器 7
4.进给伺服系统机械部分设计与计算 8
4.1 机械部分的改造 8
4.2进给系统机械结构改造设计 9
4.3进给伺服系统机械部分的计算与选型 10
4.3.1确定系统的脉冲当量 10
4.3.2纵向滚珠丝杠螺母副的副的型号选择雨校核步骤 10
4.3.3 横向滚珠丝杠螺母副的型号选择与校核步骤 14
4.3.4齿轮有关计算 16
4.3.4（1）纵向齿轮及转矩的有关计算 16
4.3.4 (2)横向齿轮及转矩的有关计算 20
5. 步进电动机的计算与选型 23
5.1步进电动机选用的基本原则 23
5.2步进电动机的选折 24
6.主轴交流伺服电机 24
6.1机床主运动电机的确定 26
6.2主轴的变速变速范围 26
6.3初选主轴电机的型号 27
6.4主轴电机的校核 27
7. 微机控制系统硬件电路设计 28
7.1控制系统的功能要求 28
7.2硬件电路的组成 28
7.3设计说明 31
8．安装调整中应注意的问题 31
8.1滚珠丝杠副的特点 31
8.2滚珠丝杠螺母副的选择 32
8.3滚珠丝杠螺母副的调整 32
8.4联轴器的安装 32
8.5主轴脉冲发生器的安装 32
结论 35
参考文献 36
1绪论
数控机床与普通机床相比,增加了功能,提高了性能,简化了结构.较好地解决形状复杂、精密、小批量及形状多变零件的加工问题。能获得稳定的加工质量和提高生产率，其应用越来越广泛，但是数控的应用也受到其他条件限制：（1）数控机床价格昂贵，一次性投资巨大，中小企业常是心有力而力不足；（2）目前，各企业都有大量的普通机床，完全用数控机床替换根本不可能，而且替代下的机床闲置起来又会造成浪费；（3）在国内，订购新数控机床的交货周期一般较长，往往不能满足生产急需；（4）通用数控机床对某一类具体生产项目有多余功能。
要较好的解决上述问题，应走通用机床数控改造之路。普通机床的改造就是在普通机床上增加微机数控装置，使其具有一定的自动化能力，以实现额定的加工工艺目标。这一工作早在20世纪60年代已经在开始迅速发展，并有专门企业经营这门业务。目前，国外已发展成为一个新兴产业部门，从美国、日本等工业化国家的经验看，机床的数控化改造也必不可少，如日本的大企业中有26%的机床经过数控化改造，中小企业则达74%。在美国有许多数控专业化公司为世界各地提供数控化改造业务。中国是拥有300多万台机床的国家，其中大部分是多年积累生产的普通机床，自动化程度低。要想在近几年用自动和精密设备更新现有机床，不论是资金还是中国机床制造厂的能力都是办不到的，因此，普通机床的数控化改造大有可为，它适合中国的经济水平、生产水平和教育水平，已成为中国设备技术改造的主要方向之一。
机床数控化改造的优点：（1）改造闲置设备，能发挥机床原有的功能和改造后的新增功能，提高了机床的使用价值，可以提高固定资产的使用效率；（2）适应多品种、小批量零件生产；（3）自动化程度提高、专业性强、加工精度高、生产效率高；（4）降低对工人的操作水平的要求；（5）数控改造费用低、经济性好；（6）数控改造的周期短，可满足生产急需。因此，我们必须走数控改造之路。
普通车床（如C616，C618，CA6140）等是金属切削加工最常用的一类机床。普通机床刀架的纵向和横向进给运动是由主轴回转运动经挂轮传递而来，通过进给箱变速后，由光杠或丝杠带动溜板箱、纵溜箱、横溜板移动。进给参数要靠手工预先调整好，改变参数时要停车进行操作。刀架的纵向进给运动和横向进给运动不能联动，切削次序也由人工控制。
对普通车床进行数控化改造，主要是将纵向和横向进给系统改为用微机控制的、能独立运动的进给伺服系统；刀架改造成为能自动换刀的回转刀架。这样，利用数控装置，车床就可以按预先输入的加工指令进行切削加工。由于加工过程中的切削参数，切削次序和刀具都会按程序自动调节和更换，再加上纵向和横向进给联动的功能，数控改装后的车床就可以加工出各种形状复杂的回转零件，并能实现多工序自动车削，从而提高了生产效率和加工精度，也能适应小批量多品种复杂零件的加工。
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